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澳门赌场投注网,天风通信:边缘计算是5G应用核心平台 产业空间广阔

摘要: 边缘计算伴随5G应用发展,长期成长空间广阔。风险提示技术研发风险,下游应用低预期,行业竞争加剧内容目录1、边缘计算是5G应用核心支撑技术平台1.1. 5G硬件层面技术突破主要集中在无线侧 5G为实现高速率、低时延和多样化的网络应用场景,引入大量新技术,但从硬件技术升级的幅度看,空口技术得到大幅提升,但传输网技术提升幅度相对有限。

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澳门赌场投注网,天风通信深度:边缘计算是5G应用的核心平台,产业空间广阔

天风通信团队

投资要点

5G引入三大应用场景,eMBB(高速移动通信)、mMTC(大规模机器通信)、URLLC(低时延高可靠),为克服传输网的性能瓶颈,边缘计算成为5G网络的核心网络技术之一。

为进一步拓展运营商网络价值,避免管道化,运营商和整个5G产业联盟确定了面向eMBB、mMTC、URLLC三大应用场景的商用目标。三大应用场景对网络性能的要求有显著差异,但为控制CAPEX,运营商必然选择一张承载网+网络切片/边缘计算技术,实现在最少的资本投入下最丰富的网络功能。在5G时代,承载网的带宽瓶颈、时延抖动等性能瓶颈难以突破,引入边缘计算后将大量业务在网络边缘终结,是实现5G网络功能的核心技术。

边缘计算伴随5G应用发展,长期成长空间广阔。产业链逐步成熟,等待5G商用和应用落地。

5G时代,VR/AR、车联网、工业互联网等领域对边缘计算带来刚性需求,边缘计算产业链发展迅猛,关键技术和产品逐步成熟。5G作为新经济和新科技浪潮的核心基础设施,商用进展顺利,期待5G商用落地,大量新应用蓬勃发展将推动边缘计算产业链长期持续成长。

投资建议

边缘计算逐步进入实质推进阶段,受益5G应用落地长期拉动,产业链各环节有望长期受益,建议关注:

1)边缘计算业务实质性推进龙头:网宿科技(CDN龙头,与联通成立合资公司布局边缘计算);

2)边缘计算带来网络设备增量需求:中兴通讯(主设备龙头,发布边缘计算服务器产品)、星网锐捷(企业网设备龙头)、烽火通信(传输网设备龙头)、剑桥科技(网络设备OEM/ODM/JDM优质标的)等;

3)边缘计算推动小基站快速落地,小基站设备及站址资源重点受益:三维通信(微信变现龙头,布局灯杆5G小基站站址资源)、华体科技(景观照明、智慧路灯龙头)、中嘉博创(5G站址运营)、中国铁塔(港股)、京信通信(港股小基站龙头)等;

4)边缘机房带来温控、动环监控增量需求:佳力图(精密温控龙头)、英维克(精密温控龙头)、创意信息(子公司邦讯信息国内动环监控龙头)等;

5)边缘计算带动物联网应用快速发展:移为通信(位置追踪产品全球龙头)、拓邦股份(智能控制器龙头,物联网重要环节)、高新兴(物联网模块龙头)、日海智能(模组+平台全面布局)、广和通(物联网模组重要厂商)、宜通世纪(物联网管理平台龙头)等。

风险提示

技术研发风险,下游应用低预期,行业竞争加剧

内容目录

1、边缘计算是5G应用核心支撑技术平台

1.1. 5G硬件层面技术突破主要集中在无线侧 

5G为实现高速率、低时延和多样化的网络应用场景,引入大量新技术,但从硬件技术升级的幅度看,空口技术得到大幅提升,但传输网技术提升幅度相对有限。5G在空口(无线侧)的技术升级巨大,具体来看:

引入大规模阵列天线(Massive MIMO):相比4G的2T2R、4T4R等MIMO技术,5G采用64T64R甚至更高阶的128T128R大规模阵列天线,增强波束赋形能力,抑制干扰、提升信道增益;

新的信道编码(LDPC、Polar码等):相比4G时代常见的Turbo码,5G数据信道引入低密度奇偶校验(LDPC)编码、控制信道引入极化(Polar)编码,提高编解码速率,降低时延;

更宽的频谱带宽(100M连续频谱带宽):4G的20M提升到5G的100M连续带宽,更宽的频谱信道吞吐量更大;

新的调制技术(QAM/QPSK等之外,增加更高阶QAM调制和BPSK调制等):更高阶的调制技术有利于降低峰均功率比、提高低数据率信号的功放效率、增加符号数提升系统容量;

更高效的复用技术(CP-OFDM、F-OFDM等):降低干扰、简化系统设计、适应更多应用场景不同的网络性能要求。

毫米波技术:高频段的毫米波通信峰值速率和系统容量大幅提升,实现热点覆盖。

相比之下,5G在传输网的硬件技术升级相对有限。无线信号经过基站天线接收后,通过光通信网络进行回传和长距离传输。在传输侧,5G时代硬件技术提升相对有限,传输网硬件设备仍然以高层交换机、网关、光模块、光纤光缆等为主。其中:

交换机的核心是CPU、DSP等信号处理芯片,随着摩尔定律逐步失效,芯片性能提升的难度和研发周期显著提升,在信号处理芯片层面实现路由交换、数据吞吐速率的大幅提升难度较高;

光模块的核心是激光器芯片和信号处理芯片,在电信级应用中,中长距离传输需要解决散热、功耗、波长色散等问题,激光器芯片和信号处理芯片均面临极大技术升级瓶颈。目前电信中长距离光模块仍然以100G速率为主,5G后期可能引入200G/400G光模块,但目前技术仍不成熟,一种替代性技术路线是使用FlexE技术,将多个100G光模块传输信道虚拟成200G/400G/800G甚至更高速率的传输信道,但仍然需要占用多个交换机端口,对实际网络容量和网络性能的提升空间有限。

5G拓展三大应用场景,在无线侧通过硬件/软件技术的大幅提升,契合不同应用场景的网络性能需求,但在传输侧,由于硬件技术升级空间有限,必须通过网络结构的优化满足5G时代新应用对网络性能的要求。5G面向大带宽(eMBB)、大规模连接(mMTC)、超低时延高可靠(URLLC)三大应用场景,需要提供不同的网络性能。在无线侧有大量新技术实现对不同应用场景的支撑,但传输网络侧,硬件技术提升有限的情况下,需要对网络架构进行革新。

5G承载网引入资源池云化、控制平面/用户平面分离等新架构,解决传输侧对5G不同应用场景的支撑问题,其中边缘计算是最核心的新技术之一。传统网络结构中,网元具备完整的功能,每个网元需要单独进行配置,网元间关系相对刚性。5G三大应用场景对网络性能要求各不相同,因此5G时代网元功能解耦,控制平面保留在核心网层面,城域网、回传网和接入侧前传网的网元只进行用户平面数据的转发和处理,网元之间资源可以灵活调配,实现不同的网络功能。

随着网络底层技术的不断革新,新的应用和商业模式推陈出新,5G面向的三大应用场景,未来将催生大量新应用,对网络性能产生更高要求。5G时代,eMBB场景将带动VR/AR、超清视频、超清直播等应用的落地;mMTC场景将带动广域物联网、智慧家居、智慧城市等应用的成熟;URLLC场景有望带来自动驾驶、工业互联网、能源互联网等新技术和应用的落地。随着这些下游应用的成熟,对网络能力又提出更高的要求,必须通过新的网络技术才能满足大量新应用的需求。

边缘计算技术就是解决不同应用带来的多样化网络需求的核心技术之一,在靠近接入网的机房增加计算能力,将能够1)大幅降低业务时延、2)减少对传输网的带宽压力降低传输成本、3)进一步提高内容分发效率提升用户体验。传统网络结构中,信息的处理主要位于核心网的数据中心机房内,所有信息必须从网络边缘传输到核心网进行处理之后再返回网络边缘。5G时代,传输网架构中引入边缘计算技术,在靠近接入侧的边缘机房部署网关、服务器等设备,增加计算能力,将低时延业务、局域性数据、低价值量数据等数据在边缘机房进行处理和传输,不需要通过传输网返回核心网,进而降低时延、减少回传压力、提升用户体验。

为实现边缘计算,需要在更底层的网络节点增加计算和转发能力,运营商组网结构将逐步演进,边缘计算能力持续提升。边缘计算是5G时代引入的新技术,但其架构开放,也可以部署应用于4G LTE网络。运营商将在现有网络结构上平滑演进,最终实现低层网络节点计算能力的全面覆盖,边缘计算能力持续提升。

具体来看: 

1)4G阶段:在基站和核心网之间的S1接口增加边缘计算节点,实现业务数据的分流。在热点地区边缘计算可以部署在基站接入侧,本地业务从基站经过边缘计算节点分流至本地服务器,降低回传网负载。在BBU池化的场景下,边缘计算可以部署在BBU池机房,提升边缘计算的业务复用率,降低对设备资源的需求。

2)Pre-5G阶段:随着网络虚拟化技术的成熟,5G接入机房实现虚拟化改造,基站BBU虚拟化后形成Cloud-BBU,部署在接入机房的数据中心,核心网元完成控制和转发的分离,网关节点分离成控制面网元(SGW-C、PGW-C和TDF-C)和转发面网元(SGW-U、PGW-U、TDF-U),转发面网元可部署在接入机房,控制面网元部署在核心网机房。边缘计算节点与转发面网元以及Cloud-BBU一起部署在接入机房的数据中心。

3)5G阶段:5G网络架构以数据中心为基础设施,以云化为基础平台,形成四个云中心:无线接入云、边缘云、汇聚云和核心云。边缘计算基于5G网络架构,分别使用5G UPF和PCF的网络功能实现分流功能和分流策略控制。5G网络通过PCF将分流策略配置给SMF,然后经过SMF发送到基站及UPF,实现UPF的分流功能,将业务分流到MEC服务器。由于5G网络引入UPF和PCF的新网元,边缘计算通过UPF和PCF实现部署,因此能够解决边缘计算的计费问题和策略问题,使边缘计算能够真正实现商用化。

1.3. 边缘计算根据使用场景不同部署在5G网络不同层次

5G业务场景众多,不同业务场景对信息处理和转发的需求差异较大,因此边缘计算也将部署在不同的网络层次,实现对各种业务的针对性支持。5G网络中可以按需将边缘计算节点部署在接入云、边缘云或汇聚云。1)对于低时延(URLLC)场景,边缘计算需要部署在靠近基站的接入云;2)对于大流量热点(eMBB)场景,边缘计算可以部署在边缘云提高复用率;3)对于广域大连接(mMTC)场景,边缘计算可部署在更高的汇聚云,实现大范围覆盖区域内的业务需求。

具体来看:


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